人機(jī)工程學(xué)（也稱為人體工程學(xué)），起源于20世紀(jì)40年代，是一門跨越不同學(xué)科領(lǐng)域、應(yīng)用多種學(xué)科的原理、方法和數(shù)據(jù)發(fā)展起來(lái)的新興邊緣學(xué)科。該學(xué)科是“人體科學(xué)”與“工程技術(shù)”的有機(jī)結(jié)合，它運(yùn)用人體測(cè)量學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等科學(xué)的研究手段和成果，將人體特性、能力和活動(dòng)限度等方面的數(shù)據(jù)用于系統(tǒng)及其所處環(huán)境的設(shè)計(jì)中去，使操作者能安全、舒適和高效率地工作。人機(jī)工程學(xué)研究的就是“人-機(jī)-環(huán)境”系統(tǒng)中三個(gè)要素之間的相互作用關(guān)系，它決定著系統(tǒng)總的性能，也就是常說(shuō)的“人性化設(shè)計(jì)”。


  隨著工程技術(shù)水平的不斷發(fā)展，人性化設(shè)計(jì)（humanization design）理念、內(nèi)涵開(kāi)始越來(lái)越多地運(yùn)用到配管設(shè)計(jì)中。有的工程公司形成了詳細(xì)系統(tǒng)的配管人性化設(shè)計(jì)規(guī)程，作為施工圖紙文件的強(qiáng)制性審查內(nèi)容。配管人性化設(shè)計(jì)是在滿足配管基本技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，使設(shè)計(jì)與人體相適應(yīng)，減少人的不適應(yīng)性和負(fù)擔(dān)，使人與工廠配管系統(tǒng)結(jié)合更加優(yōu)化，使配管更加適合施工人員、運(yùn)行人員及檢修人員的要求。人性化設(shè)計(jì)重視作業(yè)人員的生理、心理特性，為作業(yè)人員構(gòu)建安全、舒適和高效的操作環(huán)境，使作業(yè)人員的操作簡(jiǎn)便省力、迅速準(zhǔn)確、安全舒適，充分發(fā)揮效能，提高整個(gè)系統(tǒng)的效益和質(zhì)量。配管人性化設(shè)計(jì)一般包含：作業(yè)空間可操作性設(shè)計(jì)；作業(yè)強(qiáng)度人性化設(shè)計(jì)；作業(yè)安全人性化設(shè)計(jì)。


 人性化設(shè)計(jì)還有：作業(yè)人員有可能接觸位置的防燙傷（防凍傷）設(shè)計(jì)，噪聲消聲器遠(yuǎn)離作業(yè)人員的設(shè)計(jì)，排放廢氣遠(yuǎn)離作業(yè)人員的設(shè)計(jì)，需人工清掃的大口徑不銹鋼管上每隔一定距離設(shè)置人孔的設(shè)計(jì)等。本章節(jié)主要介紹人員可操作性設(shè)計(jì)。


  在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常用5％、50％、95％三種百分?jǐn)?shù)來(lái)確定設(shè)計(jì)尺寸范圍。5％是指有5％的人體測(cè)量尺寸小于此值，而95％的人大于此值；50％則表示50％的人體測(cè)量尺寸大于此值，而50％的人則小于此值，按這種尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，只能滿足50％的人的使用要求；95％是指有95％的人體測(cè)量尺寸均小于此值，而有5％的人體測(cè)量尺寸大于此值。


  在設(shè)計(jì)中不能一律以平均值作為依據(jù)，而應(yīng)就具體情況而定，為了確保至少適合95％使用者的使用要求，應(yīng)采用5％和95％的數(shù)據(jù)。以下數(shù)據(jù)建立在典型的歐美數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，比我國(guó)的人體尺寸略大一些。通常裝置的設(shè)計(jì)壽命為15～20年，有的裝置甚至操作更長(zhǎng)的時(shí)間，考慮到年輕一代身高迅速增高的事實(shí)，在設(shè)計(jì)中采用這些數(shù)據(jù)基本是可行的。成年男子的人體測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)圖2.74和表2.14。



  在確定設(shè)備周圍環(huán)境和空間距離時(shí)，要用95％的人體測(cè)量數(shù)據(jù)作為確定依據(jù)。例如，對(duì)于平臺(tái)凈空高度設(shè)計(jì)，要考慮95％的操作員在平臺(tái)上通過(guò)時(shí)不會(huì)撞到頭。95％的人身高為1855mm，再加上鞋底和安全帽的高度，要求平臺(tái)高度不得小于2100mm（國(guó)內(nèi)有的規(guī)范規(guī)定為2200mm。筆者在參與設(shè)計(jì)規(guī)范最嚴(yán)格的沙特阿美公司不銹鋼配管設(shè)計(jì)時(shí)，其規(guī)范要求最小凈空高度為2030mm）。